Способ определения технического состояния системы регулирования турбоагрегата и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 119) 1111 01 17/20 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ИЕ И ЕТЕЛЬСТВУ У РСНОМ равля 1 ощеобратным одялу запретпричем,РЗЗЭ,П, Верещ районноеосэнергоятие Иосэ чес вод(21 ) 3437846/24-06 ний, в момент окончания уп (22) 05,05.82 го воздействия со знаком, (46 ) 07.09.83.; Бюл знаку этого воздействия,вв (72 ) В.В. Князев, агана .управляющие воздействия ,и Д,С. Богомольный амплитуду прямоугольного сигнала (71 ) Ордена Ленина энерГети-задают в диапазоне от допускаемой кое управление М и ПрЬиз- степени нечувствительности до степе. -ственное предпри нервно- ни неравномерности регулируемог 6 ремонт параметра, а длительность прямоуголь- ) 621.165-546(088,8) , . ного сигнала задают равной номинально- ) 1, Авторское свидетельство СССР . му времени разгона разомкнутой систе- Р 394570, кл. Р 01 ):) 17/00, 1 971. : . мы, измерение величинч выходного2. Авторское свидетельство СССР;, сигнала производят в момент прохожде- Р 419851, кл, 6 05 В 23/00, 1972.: ния заднего фронта прямоугольного3. Авторское свидетельство СССР :., .сйгнала, время. запаздывания опреде- Р 556226, кл. Р 01 Э 17/20, 1975.ляют как интервал между передним (54 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО. фронтом прямоугольного сигнала и мо СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ РЕГуЛИРОВАНИя ТуРБО ментом достижения выходным сигналом АГРЕГАТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТ- заданного начального УРовнЯ, опРеДе- фф ВЛЕНИЯ, ляют эксплуатационную зависимостьмежду уменьшением величины выходного С (57) 1, Способ определения техничес- ,",сигнала и увеличением времени эапазды-, кого. состояния системы регулирования .:вания и выявление увеличения люфтов и Я турбоагрегата, на вход которой пода- .сил трения ведут по степени приблиют управляющие воздействия и отклоне жения этой зависимости к первой или ния регулируемых параметров, путемвторой эталонным зависимостям. подачи на вход системы единичного прямоугольного сигнала заданной , 2.устройство для определения техни-. длительности и амплитуды, измерения (ческого состояния системы регулироваи сравнЕния с эталонными значениями .: 1 ния турбоагрегата.способом по П.1,со 1 величины выходного сигнала и времени .держащее датчики положения; сервомоего запаздывания и выявления на этой тора, регулирующих клапайов, подклюоснове увеличенных люфтов и сил, тре- . 1 ченные. к входу регистратора мехаУ ния, о т л и ч а ю щ и й с я тем,низм управления и датчики входного что, с целью упрощения реализации сигнала, подключенные к входу блока и повышения достоверности, предвари- , регулирования, о т л и ч а ю щ е етельно определяют первую и вторуюс.я тем, что, с целью упрощения реа- эталонные зависимости между уменьше- лизации и повщаения достоверности, нием величины выходного сигнала и , в него введены два релейных элемента, увеличением времени запаздывания соот- .запоминающий элемент, инвертор, элеветственно приувеличении люфтов и мент, совпадения, следящий элемент и при увеличении сил трения, а в про- генератор прямоугольных сигналов,цессе эксплуатации сравнивают отклон- причем вход регистратора дополнитрльния регулируемых параметров с задан- но соединен с выходом первого релейными пороговыми значениями и подачу : ньго элемента, вход которого подсоепрямоугольного сигнала Производят ,динен к выходу генератора прямоугольпри отклонениях, меньших этих значе. ных сигналов, подключенному также1040186. к входу блока регулирования, выход механизма управления дополнительно подключен к входам инвертора, следящего и запоминающего элементов, выходы запоминающего элемента и инвертора соединены с входом элемента совпадения, выход которого под 1Изобретение относится к энергетике и может быть испоЛьзовано приэксплуатации систем регулированиятурбоагрегатов.Известны способы определения технического состояния системы регулирования турбоагрегата, на вход которой подают управляющие воздействияи отклонения регулируемых параметров,путем. подачи на вход системы контрольных сигналов, измерения и сравненияс эталонными значениями величины выходного сигнала и выявления на этойоснове увеличенных люфтов и сил трения 1 ,Однако достоверность этих способов недостаточна, .так как они основываются только на статических и нагрузочных характеристиках.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является способ 20определения техническогосостояниисистемы регулирования турбоагрегата,на вход которой подают управляющиевоздействия и отклонения регулируемыхпараметров, путом подачи на вход сис 4. Ртемы единичного прямоугольного сигнала заданной длительности и амплитуды, измерения и сравнения с эталонными значениями величины выходного сигнала и времени его запаздывания и выявления на этой основе увеличенных люфтов и сил трения 2 ,Наиболее близким по техническойсущнос;и является устройство дляопределения технического состояниясистемы регулирования турбоагрегата, содержащее датчики положения сер.црмотора регулирующих клапайов, йод-ключенные к входу регистратора, механизм управления и датчики входногосигнала, подключечные к входу блока 40регулирования 33.Недостатком известного устройстваявляется сложная реализация и пониженная достоверйость.Цель изобретения - упрощение реализации и повышение достоверности.Эта цель достигается тем, чтосогласно. способу определения технического состояния системы регулирования турбоагрегата, на вход которойпсцают управляющие воздействия и от" соединен к входу генератора прямо-.,гольных сигналов вместе с выходомследящего элемента, вход запоминающего элемента соединен с выходом второго релейного элемента, вход которого связан с выходом первого релейного элемента. клонения регулируемых параметров, путем подачи на вход системы единичного прямоугольного сигнала заданной длительнссти и амплитуды, измерения и сравнения с эталонными значениями величины выходного сигнала и времени его запаздывания и выявления на этой основе увеличенных люфтов и сил трения, предварительно определяют первую и вторую эталонные зависимостимежду уменьшением величины выходного сигнала и увеличением времени запаздывания соответственно при увеличениилюфтов и при увеличении сил трения, а в процессе эксплуатации сравнивают отклонения регулируемых параметров с заданными пороговыми значениями и подачу прямоугольного сигнала производят при отклонениях, меньших этих значений, в момент окончания управляющего воздействия со знаком, обратным знаку этого воздействия, вво-. дят запрет на управляющие воздействия, причем амплитуду прямоугольного сигнала задают в диапазоне от допускаемой степени нечувствительности до степени неравномерности регулируемого параметра, а длительность прямоугольного сигнала задают равной номиналнсму времени разгона разомкнутой системы, измерение величины выходного сигнала производят в момент прохождения заднего фронта прямоугольного сигнала, время запаздывания определяют как интервал между передним фронтом прямоугольного сигнала и моментом достижения выходным сигналом заданного начального уровня, определяют эксплуатационную зависимость между уменьшением величины выходного сигнала и увеличением времени запаздывания и выявление увеличения люФтов и сил трения ведут по степени приближения этой зависимости к первой или второй эталонным зависимостям.В устройство для определения технического состояния системы регулирования турбоагрегата, содержащее датчики, положения сервомотора регулирующих клапанов, подключенные к входу регистратора, маханиептавлеБия и датчики входного еиг;",.лай подключенные . входу блока рзгулирования, введены два релейных. элемента, зависимость 7, время Т запаздываУзапоминающий элемент, инвертор, эле- ния эталонной системы допускаемоеУмент совпадения, следящий элемент время дозапаздывания системы, значеи генератор прямоугольных сигналов, ние У выходного сигнала эталоннойпРичем вход регистратора дополнитеЛьно системы, допускаемое значение У вы,соединен с выходом первого релейного5 ходного.сигнала.дооэлемента, вход которого подсоединен Реальное состояние системы отра"к выходу генератора прямоугольных. жается зависимостью 7, лежащей в обсигналов, подклаченному также к . пасти между зависимостями 5 и. б,входу блока регулирования, выход ме" Ртличаюшимися противоположНОй кривиз-.ханизма управления дополнительно 10 ной, причем, характер кривизны завиподключен к входам инвертора, сле- . симости 5 отражает теоретическое на- .дящего и запоминающего элементов . кбпление системой чистого трениявыходы запоминающего элемента и ин а характер кривизны зависимостивертора соединены с входом элемента б соответственно - чистого люфта,,совпадения, выход которого подсоеди Характер и скорость приближениянен к входу генератора прямоугольных точек реальной кривой 7 к зависи,сигналов вместе с выходом следящего мостям 5 и б позволяют делать .заклюэлемента, вход запоминающего элемента чение о количественных и качественсоединен с выходом второго релейного ных изменениях в системе. Граничныеэлемента, вход которого связан с вы условия, лимитирующие дальнейшуюходом первого релейного элемента.: эксплуатацию системы, показаны поНа фиг.1 представлены входные и лями допускЬв минимальной величинывыходные сигналы системы регулирова- выходного сигнала у и максимальдопния; на фиг.2 - зависимости между ной величины времени запаздывания дов,уменьшением величины выходного сигнаУстройство содержит механизм 8ла и УВеличением времени запаздывания; управления турбиной, блок 9 регулирона фиг.3 - схема устройства. . вания, сервомотор 10 регулирующихСистема регулирования содержит . клапанов, турбоагрегат 1 Г,.датчик( фиг.1 )ступенчатый сигнал 1, еди-1 входного сигнала, датчик-преобраничный прямоугольный сигнал 2, пере- зователь 13 входных сигналов, суммиходный процесс 3 изменения выходного рующий элемент 14, генератор 15сигнала при подаче ступенчатого аиг- прямоугольных сигналбв, релейныенала, переходный процесс 4 изменения элементы 16 и 17, запоминающий элементвыходного сигнала при подаче единично, элемент совпадения 19, инверторго прямоугольного сигнала, входные 20, следящий элемент 21, датчик 22сигналы Х, выходные сигналы у, вре положения сервомотора, регистратормя 6амплитуду Хз прямоугольного 23 выходного сигнала, блокирующиесигнала, значение увыходного сигна- контакты 24 и 25, текущее значение УИ)ла системы регулирования, времявыходного сигнала, текущие значениязапаздываниЯ системы, Т з - Длитель-; Х; входных сигналов,ность прямоугольного сигнала, равную 40 Контурной линией выделен блоквремени разгона разомкнутой системы, 26 управления, который обеспечиваетзаданный начальный уровень у , выход- запуск генератора 15, запуск протяж ного сигнала. ки ленты регистратора 23 и запретПри подаче на вход системы ступен- включениЯ Управлйвщих воздействийчатого сигнала 1 выбраниой амплитудЫ 45 на пеРиод действия прямоугольногоХ на выходе регистрируется процесс сигнала. Генератор 15 представляет3, из которого определяется длитель- собой стандартный элемент системыность Тз пРЯЪюУгольного сигнала. ПРи с электРогидРавлическим пРеобРазоподаче на вход системы прямоугольно- вателем, где электромагнитный приводго сигнала 2 на выходе регистрирует 0 управляет гидравлическим золотником.ся время С запаздывания, определяе- " Электромагнитный привод является,мое как интервал между передним фрон-, в свою очередь, нагрузкой блока управтом сигнала 2 и моментом достижения. лениЯвыходным сигналом заданногс начально- В блоке управления использованыго уРовня йу величина у выходного типовые логические элементы, релейэ 55сигнала, определяемая в момент прохож ные элементы 16 и 17, запоминающийдения заднего фронта сигнала 2, , элемент. (триггер18, элемент 19 совКроме того, система содержит (фиг,2) падения, инвертор 20 и следящий элЕэталонную зависимость 5 между умень- мент 21, в качестве которого применешением величины выходного сигнала триггер с двумя устойчивыми состояи увеличением временизапаздыванйя 60 ниями. Входом блока управления являпри увеличении сил трения, эталонную ется выход ( дополнительныймеханизмзависимость б между уменьшением ве-"; 8,управления, подключенный черезличины У выходного сигнала и увели- нормально замкнутый блокирующий коичением времени с запаздывания при,уве- такт 24. Этот контакт управляется датличении люфта, эксплуатационную, 65 чиком-преобразователем 13, построен10 ным по известным схемам селектировния и ограничения,Датчик.-преобразователь 13 состоит.из непосредственно датчика и нелинейного преобразователя-ограничителяУобеспечивающего сравнение входныхсигналов с верхней и нижней установленными пороговыми зонами и выдающего запрет на включение блока управлеиия при достижении одним из входныхсигналов пороговой зоны,Схема работает следующим образом,Блок 9 регулирования, кроме входаот датчика 12, имеет дополнительныйвход от генератора 15. Суммирующимэлементом 14 при этом является первый каскад усиления регулируемого параметра. Выход блока управления надополнительный вход регистратора 23организован для шаговой протяжки ленты регистратора в период подачи генератором 15 прямоугольного входногосигнала, а также для блокирования наэтот же период внешних управляющихвоздействий,В исходном состоянии при отсутствии управляющего воздействия на механизм 8 управления также отсутствуетсигнал на входах в инвертор 20, запоминающий элемент 18 и следящий элемент 21, соответственно на выходеинвертора 20 сигнал есть, а на выходах элементов 18 и 21 - нет. В результате оба входа генератора 15 сигналов не получают, В момент подачиуправляющего воздействия сигнал этого,воздействия через механизм 8 управления подается на инвертор 20, запоминаюций элемент 18 и следящий элемент21,Это приводит к исчезновению сигна, ла на выходе инвертора 20,перестановке запоминающего элемента 18 в состояние, когда на его выходе появляетсясигнал, и к.срабатыванию следящегоэлемента 21, определяющего полярность сигналов генератора 15, Однако этоне приводит к запуску генератора 15,поскольку на входе элемента 19 совпадения имеется два раэнополярных сигнала. В момент окончания управляющего воздействия, при котором сигнална входе инвертора 20 исчезает, навходе элемента 19 совпадения появятся два одноименных сигнала, разрешающие запуск генератора 15, Генераторформирует единичный прямоугольныйсигнал, который через суммирующийэлемент 14 подается на вход блока9 регулирования, Одновременно этимсигналом запускаются релейные элементы 16 и 17. При этом релейныйэлемент 16 .переставляет запоминающийэлемент 18 в исходное состояние,а релейный элемент 17 выполняетдве функции: включает протяжку лентырегистратора на период действия входного сигнала и на этот же периодотключает через блокирующие контакты25 внешние управляющие воздействияна систему регулирования. При отклонении регулируемых параметров т заданного порогового значения по команде датчика-преобразователя 13 разрываются контакты 24 в линии управления генератора 15. При вводе запрета на управляющиевоздействия сохраняется возможностьзац 1 итных .воздействий,Предлагаемое изобретение упроц 1 ает реализацию определения технического состояния системы регулирования,повышабт экономичность и надежностьэксплуатации турбоагрегата из-за ис".ключения,глубоких изменений нагрузки,увеличивает достоверность определения технического состояния за счетиспользования динамических критериеви повышения возможной частоты проведения испытаний,1040186 иг,7 Составитель А, Калашников.ктор Л. Гратилло Техред М. Куэьма Корректор Г. Ога Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная э 6852/37 ВНИИПИ Государ по делаи и 113035, МоскваТираж 535 твеныого комите обретений и отк ЖРаушская Подписноеа СССРрытий